JPH06295111A

JPH06295111A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06295111A
Application number: JP5104957A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sugimoto; 浩之杉本; Naomi Misago; 奈緒美三砂
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-04-08
Filing date: 1993-04-08
Publication date: 1994-10-21

Abstract

(57)【要約】【目的】中間転写ベルト上に形成されたフィルミング
層の検出を可能とし、その検出結果に基づいて、効率良
く、フィルミング層を除去できるようにした画像形成装
置を提供することである。【構成】トナー像を担持搬送する中間転写ベルト１５
に対し、絶縁体より成るローラ１９を接離自在に設け、
このローラ１９を離隔させた直後の接触部電位を、表面
電位検出装置２１で検出する。この検出により、中間転
写ベルト１５上のフィルミング層を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンター、
ファクシミリ等のアナログ式又はデジタル式の電子写真
方式を用いた画像形成装置に関し、詳しくはトナー像や
記録媒体などの被担持物を担持し、次工程まで、その被
担持物を搬送する担持体を有する画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、感光体や中間転写体のような担持
体に、転写に寄与しなかったトナーが付着している場
合、それを次の画像形成サイクルまでにクリーニング装
置によって除去しているが、かかるクリーニング方式に
は、ウレタンゴムのエッジを担持体に圧接させてトナー
を掻き落すブレードクリーニング方式や、毛ブラシを用
いたファーブラシクリーニング方式などの諸方式のもの
がある。

【０００３】特にブレードクリーニング方式は機械的に
簡単であり、しかも安価であるため、幅広く利用されて
いる。

【０００４】ところが、熱や圧力などで溶融したトナー
や、微小粒径のトナーなどが、感光体や中間転写体等の
担持体に対し離れ難い状態で付着した場合、ブレードだ
けでは除去しきれず、担持体上には徐々にトナーによる
フィルミング層が形成されるようになる。このようにな
ると、トナー像を記録媒体に転写するときの転写性能が
低下し、画像品質が悪くなる。特に中間転写体を用いた
ダブル転写方式の場合、わずかなフィルミングでも大き
く転写効率が低下する。

【０００５】また、担持体にトナーフィルミング層が形
成されると、ブレードと担持体との摩擦係数が増加する
ため、カウンターブレード方式を用いる場合に、ブレー
ドの巻き込みが発生し易くなる。また、担持体が駆動ロ
ーラと従動ローラにより張架されたベルト部材である場
合、ブレードと担持体の摩擦力の増大により駆動ローラ
が空転してしまう。

【０００６】そこで、従来より例えば特開平２−２１４
８８２号公報に示されているように、クリーニングロー
ラを担持体に摺擦させてトナーフィルミング層を除去し
ている。しかしながら、このようにクリーニングローラ
でトナーフィルミング層を除去する場合、担持体を摺擦
し過ぎ、担持体を早期に劣化させるおそれがある。

【０００７】そこで、特開平２−２６２１８０号公報に
示されているように、クリーニングローラが担持体を摺
擦するタイミングを、コピー数枚に１回というように設
定し、担持体の摺擦し過ぎを防止する技術も提案されて
いる。しかしながら、このような構成を採用しても、画
像形成装置の使用条件などによってフィルミングの生成
状態が変わるので、全ての使用環境に対応できるとは限
らない。

【０００８】トナーフィルミングの生成量を直接検知す
ることが出来れば、その検出結果に応じて最適な除去動
作を行うことが可能であるが、その検出は従来より困難
とされていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、担持
体上のトナーフィルミング層の検出を可能にし、前述の
従来の欠点を簡単に除去することのできる画像形成装置
を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、被担持物としてのトナー像又は記録媒体を
担持し、その被担持物が搬送されるように駆動される担
持体と、該担持体上に残留するトナー及びその他の付着
物を除去するクリーニング装置と、前記担持体に対して
接離自在となっている絶縁性の接触部材と、担持体に接
触させた状態の絶縁性の接触部材を、その担持体から離
隔させたとき、この離隔直後に、その担持体に接触させ
た絶縁性の接触部材部分の表面電位を検出する電位検出
手段と、この電位検出手段による検出値と予め定めた基
準値とを比較する比較手段と、当該比較手段による比較
結果に基づいて、前記担持体の表面に形成されたトナー
フィルミング層を除去するフィルミング層除去手段とを
有する画像形成装置を提案する。

【００１１】又、同じ目的を達成するため、被担持物と
してのトナー像又は記録媒体を担持し、その被担持物が
搬送されるように駆動される担持体と、該担持体上の残
留トナー及びその他の付着物を除去するクリーニング装
置と、前記担持体に対し接離自在に構成され、導電性の
支持部材に支持された中抵抗の接触部材と、担持体に接
触させた状態の中抵抗の接触部材を、その担持体から離
隔させたとき、この離隔直後に、前記支持部材の電位を
検出する電位検出手段と、この電位検出手段による検出
値と予め定めた基準値とを比較する比較手段と、当該比
較手段による比較結果に基づいて、前記担持体の表面に
形成されたトナーフィルミング層を除去するフィルミン
グ層除去手段とを有する画像形成装置を提案する。

【００１２】その際、前記接触部材が、前記フィルミン
グ層除去手段を兼用していると有利である。

【００１３】更に、前記目的を達成するため、被担持物
としてのトナー像又は記録媒体を担持し、その被担持物
が搬送されるように駆動される担持体と、該担持体上の
トナー像を転写するための転写手段と、その転写後に前
記担持体上に残留するトナー及びその他の付着物を除去
するクリーニング装置と、前記担持体に対して接離自在
となっている絶縁性の接触部材と、担持体に接触させた
状態の絶縁性の接触部材を、その担持体から離隔させた
とき、この離隔直後に、その担持体に接触させた絶縁性
の接触部材部分の表面電位を検出する電位検出手段と、
この電位検出手段による検出値と予め定めた基準値とを
比較する比較手段と、当該比較手段による比較結果に基
づいて、前記転写手段の出力を制御する制御手段とを有
する画像形成装置を提案する。

【００１４】更に、前記目的を達成するため、被担持物
としてのトナー像又は記録媒体を担持し、その被担持物
が搬送されるように駆動される担持体と、該担持体上の
トナー像を転写するための転写手段と、その転写後に前
記担持体上の残留トナー及びその他の付着物を除去する
クリーニング装置と、前記担持体に対し接離自在に構成
され、導電性の支持部材に支持された中抵抗の接触部材
と、担持体に接触させた状態の中抵抗の接触部材を、そ
の担持体から離隔させたとき、この離隔直後に、前記支
持部材の電位を検出する電位検出手段と、この電位検出
手段による検出値と予め定めた基準値とを比較する比較
手段と、当該比較手段による比較結果に基づいて、前記
転写手段の出力を制御する制御手段とを有する画像形成
装置を提案する。

【００１５】その際、上記各構成において、前記接触部
材は回転可能なローラ体より成り、このローラ体の表面
を清掃する清掃部材と、この清掃部材よりも、ローラ体
の回転方向上の下流側に設けられたローラ体表面除電用
除電部材とを有していると効果的である。

【００１６】又、中抵抗の接触部材は中抵抗の繊維より
成るブラシで構成され、このブラシに、電気的にフロー
ト状態にされたフリッカ部材を接触させると効果的であ
る。

【００１７】更に、上記各構成において、前記担持体と
前記接触部材との接触部、又はこの接触部よりも担持体
の移動方向上の上流側に、担持体の除電手段を設けると
効果的である。

【００１８】更に、上記各構成において、前記接触部材
の近傍の湿度を検出する湿度検出センサと、該センサの
検出値に応じて前記基準値を補正する補正手段とを設け
ると効果的である。

【００１９】更に、上記各構成において、前記担持体と
前記接触部材が離隔した直後の、前記電位検出手段の検
出値と、一定時間後の検出値を比較して電位変化量を検
出する電位変化検出手段と、その電位変化量に応じて前
記基準値を補正する補正手段とを有すると効果的であ
る。

【００２０】更に、上記各構成において、前記担持体及
び接触部材は、両者を構成する材質の主成分が高分子材
料より成り、担持体の主成分と、接触部材の主成分との
比誘電率の差が０．５以上であると効果的である。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に
説明する。

【００２２】図１は、本発明一実施例の画像形成装置に
具備される接触部材の電位検出構成部の要部のみを示し
た図である。

【００２３】かかる検出構成部を説明するのに先立ち、
上記画像形成装置の全体構成のあらましを、図３を用い
て以下に明らかにしておく。

【００２４】同図において、潜像担持体の一例であるド
ラム状の感光体１の周りには、帯電チャージャ２、現像
装置４、ベルト転写ローラ５、感光体用のクリーニング
装置６、除電ランプ７がそれぞれ配設されている。中間
転写ベルト１５は、ベルト転写ローラ５、従動ローラ
８、ベルト駆動ローラ９、バックアップローラ１０に架
張されている。

【００２５】先ず、図示矢印方向に回転駆動される感光
体１の表面は帯電チャージャ２により一様に帯電され、
この帯電面に対して露光部３で所定の像露光が行われる
ことにより、その表面には所定の静電潜像が形成され
る。かかる静電潜像は次工程で現像装置４によりトナー
像として可視像化される。

【００２６】上記トナー像は、中間転写ベルト１５のう
ち、転写バイアス電圧を印加されたベルト転写ローラ５
に掛け渡されるベルト部分に静電的に転写される。トナ
ー像転写後の感光体１上に残留するトナー及びその他の
付着物はクリーニング装置６によって除去される。そし
て中間転写ベルト１５上に転写されたトナー像は、ベル
ト駆動ローラ９に掛け渡されるベルト部分と、これに対
向して位置するペーパー転写ローラ１３との間を送られ
る記録媒体１６に静電的に転写される。このとき、ペー
パー転写ローラ１３は記録媒体１６を介して中間転写ベ
ルト１５に圧接する。

【００２７】この記録媒体１６は例えば転写紙より成
り、この転写紙は、トナー像の転写後に、搬送ベルト１
７上に静電的に担持されつつ定着装置１８に向けて送ら
れ、この装置で転写紙上の転写トナー像が定着される。
転写後において、中間転写ベルト１５上に残っているト
ナーや、その他の付着物などが中間転写ベルトクリーニ
ング装置１１によって除去される。

【００２８】上述のクリーニング装置６，１１は、感光
体１又は中間転写ベルト１５に圧接して残留トナーを除
去するブレード６ａ，１１ａをそれぞれ有している。

【００２９】ここで、中間転写ベルト１５は、被担持物
としてのトナー像を担持する担持体の一例をなすもので
あり、かような被担持物が搬送されるように駆動され
る。すなわち、中間転写ベルト１５は、ベルト駆動ロー
ラ９の回転によって図示矢印方向に駆動され、感光体１
から転写されたトナー像を次工程部の第２の転写部へ搬
送する。ここで、第２の転写部というのは、ペーパー転
写ローラ１３の部位における転写部のことである。

【００３０】なお、担持体としては、この他、トナー像
を担持する感光体１などの潜像担持体が適用される。こ
の場合、感光体としては、中間転写ベルト１５のような
ものを併用しない単独型の感光体も含まれ、更にドラム
以外のベルト状などの感光体も、その適用対象となる。
更に、図には示していないが、転写紙を転写部又は定着
装置へ担持搬送し、感光体又は中間転写ベルトからトナ
ー像を転写紙に転写するとき、この転写紙を感光体又は
中間転写ベルトに接触させる搬送ベルトなども、担持体
の一構成例をなすものであり、この搬送ベルトにもトナ
ーが残留付着するので、そのトナーとその他の付着物は
図示していないクリーニング装置によって除去される。
これらいずれの担持体例においても、トナーが付着する
ので、トナーによるフィルミング層が形成されてしまう
場合があり、かかるフィルミング層の形成によってトナ
ー像の転写効率が低下するなどの前述した不具合が発生
するおそれがある。

【００３１】上述のように、本発明は被担持物としての
トナー像又は記録媒体を担持し、その被担持物が搬送さ
れるように駆動される担持体が、中間転写ベルトの如き
中間転写体、感光体の如き潜像担持体、又は搬送ベルト
の如き記録媒体搬送部材などから成るときに広く適用で
きるものであるが、以下、便宜上、担持体として、上述
の中間転写ベルト１５を一例に挙げて説明を続けること
とする。

【００３２】図１に戻って、中間転写ベルト１５は、こ
の図では便宜上、従動ローラ８に掛け渡されるベルト部
分につき展張した状態にしてある。

【００３３】かかる中間転写ベルト１５を挟んで、従動
ローラ８と対向するベルト面の側には絶縁性の接触部材
１９が配設されている。本例においては、かかる絶縁性
の接触部材１９が回転可能な、絶縁体より成るローラ体
（以下「ローラ」と言う）で構成されている。そして、
このローラ１９は中間転写ベルト１５に対し接触自在に
構成されている。例えば、図示されないソレノイドのよ
うな駆動手段で、実線で示す接触位置と、破線で示す離
隔位置との各位置に、変位駆動されるようになっている
のである。

【００３４】図３に示したクリーニング装置１１によっ
て表面を清掃され、かつトナー像が担持されていない中
間転写ベルト１５に対して、上記ローラ１９が適当な時
期に当接する。

【００３５】ここで、本例における中間転写ベルト１５
は体積固有抵抗率が１０⁵乃至１０⁸Ω・cm程度の中抵抗
ベルトより成るが、かような中間転写ベルト１５に絶縁
材料より成るローラ１９が接触すると、一方から他方へ
電荷担体が移行して界面近傍に電荷二重層が発生する。
電荷の移動が平衡状態になるまでの時間は次式で表わさ
れる。緩和時間τ＝ε₀ε₁ρ ε₀：真空の誘電率 ε₁：比誘電率 ρ：固体抵抗
（Ω・cm）

【００３６】接触開始からτ時間後、両者を互いに離隔
させると、移行していた電荷はほとんどが残留する。こ
れは、絶縁材料の場合は、電荷がトラップに捕らえられ
た状態で空間電荷として存在するので、正負の帯電の重
心間距離が大きく、離隔を開始させてもトンネル効果に
よる電荷の逆流の望みが無いためである。また、帯電電
荷が最後に離隔する凸部を迂回して中和する可能性も少
ない。したがって、絶縁体では、一旦移行した電荷を失
わず、静帯電として取り出すことが比較的容易なのであ
る。離隔後は漏洩によって電荷量が減衰して行くことに
なる。

【００３７】中間転写ベルト１５と、ローラ１９とを互
いに離隔させたとき、この直後に、図示されない回転駆
動手段によって、ローラ１９を略９０°図示時計方向に
回動させ、図２に示すように、中間転写ベルト１５に接
触していたローラ部分１９Ａを表面電位検出装置２１の
センサ部２２に対向させる。

【００３８】表面電位検出装置２１は、表面電位測定プ
ローブとも呼ばれるセンサ部２２と、センサ本体部（表
面電位計）２３とから構成され、ローラ部分１９Ａの表
面電位を検出する。ここで、中間転写ベルト１５のトナ
ー像担持面はローラ１９側の面となっているのである
が、この面は、トナーによるフィルミング層が形成され
てしまう面となっている。

【００３９】かかる面にトナーフィルミング層が無い
か、若しくはあったとしても、比較的軽微なものである
場合、ローラ部分１９Ａの表面電位は大きくなるが、そ
のフィルミング層が顕著に形成されるようになると、表
面電位は小さくなる傾向となる。この点については、更
に後で詳細に述べる。

【００４０】かかる電位の大きさを表面電位検出装置２
１によって検出することにより、トナーフィルミング層
が形成されているか否かを検出することができる。中間
転写ベルト１５と絶縁性の接触部材との接触電位差によ
って生じる、離隔後の絶縁性の接触部材の残留帯電電位
を検測することで、中間転写ベルト１５上のトナーフィ
ルミング層を検出することができるのである。

【００４１】中間転写ベルト１５又は前述したその他の
担持体が中抵抗体ではなく、高抵抗体又は低抵抗体から
成るときも、上述したところと同様にしてフィルミング
層を検出することができ、担持体の体積固有抵抗率がい
かなるときも検出することが可能である。

【００４２】なお、表面電位検出装置２１は、担持体に
接触させた状態の絶縁性の接触部材を、その担持体１５
から離隔させたとき、この離隔直後に、その担持体に接
触させた絶縁性の接触部材部分の表面電位を検出する電
位検出手段の一例を構成するものである。

【００４３】このような電位検出手段による検出値と、
予め定めた基準値とを、図示していない比較手段によっ
て比較することにより、トナーフィルミング層の形成状
態を検出でき、かかるフィルミング層を効率良く除去す
ることができる。或いは後述する如く、転写条件を変え
ることができる。例えば、基準値が、最もひどいトナー
フィルミング層形成状態の一歩手前の状態に対応する基
準値であるものとして、その電位検出手段が、かかる基
準値から外れる電位（トナーフィルミング層形成程度が
更に悪くなる方向の電位）を検出したとき、例えば図１
に示したフィルミング層除去部材２４より成る適当なフ
ィルミング層除去手段によって、このトナーフィルミン
グ層を取り去り、最悪のフィルミング層形成状態に至ら
しめないようにすることができるのである。

【００４４】フィルミング層除去部材２４は、例えばロ
ーラ状又はブラシ状ものから成り、中間転写ベルト１５
の表面に対して接離自在に支持され、中間転写ベルト１
５上のトナーフィルミング層を除去するときは、回転し
ながら中間転写ベルト１５に接触し、該ベルト１５に対
して研磨作用を与え、このフィルミング層を除去する。

【００４５】より具体的に示すと、中間転写ベルト１５
とローラ１９が離間した直後の表面電位検出装置２１に
よる電位検出値をＶ₀とし、予め設定された基準値をＶs
としたとき、Ｖ₀が基準値Ｖs以下となったとき、その比
較手段の結果により、図示していない表面状態検知手段
が中間転写ベルト１５上にトナーフィルミング層が形成
されたことを検知し、その出力によって、フィルミング
層除去部材２４が上述のように回転しながら中間転写ベ
ルト１５に当接し、トナーフィルミング層を除去する。
そして、このフィルミング層除去部材２４を所定時間だ
け作動させるか、又は中間転写ベルト上のトナーフィル
ミング層がなくなり、ないしはこれが少なくなったこと
が検知されたとき、フィルミング層除去部材２４を中間
転写ベルト１５から離し、そのフィルミング層除去動作
を停止する。

【００４６】上述のようにしてトナー像の転写効率を低
下させるようなトナーフィルミング層が中間転写ベルト
１５に形成されることを阻止でき、しかもトナーフィル
ミング層が形成されたときだけフィルミング層除去部材
２４によるフィルミング層除去動作を実行するので、中
間転写ベルト１５を摺擦し過ぎて、これが早期に劣化す
る不具合も阻止できる。このように、トナーフィルミン
グ層の生成による転写効率の低下や、クリーニング装置
１１のブレード１１ａの巻き込みなどを防止し、長期的
に安定した画像形成を確保できるのである。

【００４７】なお、上記フィルミング層除去動作は、通
常の画像形成動作により得られるトナー像が形成されし
ていない中間転写ベルト１５に対して行われることは当
然である。

【００４８】比較手段はそれ自体公知な比較回路などか
ら成り、かかる比較手段は、電位検出手段による検出値
と予め定めた基準値とを比較するものであって、その比
較結果に基づいて、中間転写ベルト１５などの担持体の
表面に形成されたトナーフィルミング層がフィルミング
層除去手段によって除去されるのである。

【００４９】なお、ローラ１９より成る接触部材に、か
かるフィルミング層除去機能を兼用させるようにしても
良く、このようにするとフィルミング層除去部材２４が
不要になり、画像形成装置の構成を一層簡素化すること
ができ、コスト的にも有利になる。

【００５０】ところで、ローラ１９と中間転写ベルト１
５との接触時において、ローラ１９の表面に残留電位が
存在していると、トナーフィルミング層の検出のための
電位を正確に検出することができなくなる場合がある。
そこで、図４に例示するように、ローラ体表面除電用の
除電部材２６をローラ１９の表面に当接させるようにす
ると、その除電部材２６を通して、ローラ１９の表面の
残留電位を除去することができる。

【００５１】ローラ１９の表面にはトナーや塵埃やその
他の異物などが付着し易いので、ローラ１９の表面に清
掃部材２７を当接させ、ローラ１９を回転させると、そ
れらの付着物を除去して清掃することができる。然る
に、かような清掃部材を当接させると、これとローラ１
９との間の摩擦帯電によってローラ表面に電荷が残るお
それがある。このような場合には、清掃部材２７に対し
て、ローラ１９の回転方向上の下流側に、除電部材２６
を設けるようにすると、これで、そのような電荷を除去
することができる。

【００５２】図４に示した例では、除電部材２６が接地
された導電性材料のブレードから成るので、除電部材２
６がローラ１９の清掃機能も果し、専用の清掃部材２７
が不要になり、画像形成装置の構成を簡素化することが
でき、コスト的にも有利になる。

【００５３】先にも述べたように、ローラ１９と中間転
写ベルト１５の接触時において、ローラ１９の表面に残
留電位が存在していると、フィルミング層などの検出の
ための電位を正確に検出することができなくなる場合が
ある。同じような理由で、中間転写ベルト１５の表面に
残留電位が存在していると好ましくない。そこで、図４
に示すように、中間転写ベルト１５とローラ１９の接触
部に対し、中間転写ベルト１５の走行方向上の上流側
に、中間転写ベルトの除電手段を設けるようにすると、
そのような残留電位を除去できる。

【００５４】交流コロナ放電用電源２８（図４）に接続
された除電用コロナ放電器３０は、その除電手段の一例
をなすものであり、その放電によって上述の残留電位を
除去することができる。

【００５５】また本例では中間転写ベルト１５が中抵抗
体であるため、図４に示したようにローラ１９に対向し
て中間転写ベルト１５に接する従動ローラ８を導電性に
し、これを接地しておけば、中間転写ベルト１５の帯電
電荷を、従動ローラ８を通して除去することができる
（図６も参照）。この場合には、かかるローラ８が中間
転写ベルト１５の除電手段を構成し、かかる除電手段は
中間転写ベルト１５とローラ１９との接触部の領域に設
けられている。

【００５６】なお、上述したローラより成る接触部材を
清掃部材によって清掃する構成や、中間転写ベルト１５
を除電手段によって除電する構成などは、後述する各実
施例にも適用できるものである。

【００５７】図５及び図６に示した実施例においては、
中間転写ベルト１５上のトナーフィルミング層を検知す
るための接触部材が絶縁性ではなく、中抵抗の接触部材
として構成されている。

【００５８】図５に示した中抵抗の接触部材２９は、導
電性の支持部材（芯金）３１のまわりに一体に支持さ
れ、その全体がローラ３２を構成し、これが中間転写ベ
ルト１５に対して接離自在に支持されている。

【００５９】図６に示した中抵抗の接触部材３９は、導
電性の支持部材（芯金）４１のまわりに支持されたブラ
シより成り、これらがブラシローラ４２を構成し、これ
が中間転写ベルト１５に対して接離自在に支持されてい
る。

【００６０】中抵抗の接触部材２９，３９の材料として
は、絶縁性材料中に導電性微粒子等を分散させた１０⁵
〜１０⁸Ω・cmの抵抗率を持つものが望ましい。このよ
うに構成された中抵抗の接触部材２９，３９を用いた場
合には、これらを中間転写ベルト１５から離隔した後、
中抵抗の接触部材２９，３９中の絶縁性部分に残留した
電荷が、同じ部材中の導電性部分（導電性微粒子）を通
して導電性の支持部材３１，４１の方に移動する。この
とき、中抵抗の接触部材２９，３９は電気的にフロート
状態にある。かかる状態で支持部材３１，４１と同じ電
位部分（電位測定部）３３の電位を電位検出装置２１で
検出する。中間転写ベルト１５の面にトナーフィルミン
グ層が無いか、若しくはあったとしても比較的軽微なも
のである場合には、電位検出装置２１による電位の検出
値は大きくなり、又、フィルミング層が顕著に形成され
ると、その検出値は小さくなる。

【００６１】このように、中間転写ベルト１５に接触さ
せた状態の中抵抗の接触部材２９，３９を、そのベルト
１５から離隔させたとき、その離隔直後に、その支持部
材３１，４１の電位を電位検出装置２１より成る電位検
出手段により検出し、その検出値と、予め定めた基準値
とを比較手段によって比較することにより、この比較結
果に基づいて、先の実施例と全く同様にして中間転写ベ
ルト１５上のトナーフィルミング層の有無を検出でき、
そのフィルミング層を除去することができるのである。
この構成によれば、接触部材２９，３９の電位の検出の
ために、これらを回転させなくともよく、簡単に電位の
検出を行うことができる。

【００６２】図５及び図６に示した実施例の他の構成
は、図１乃至図４に関連して先に説明した実施例の構成
と変りはない。また、図５及び図６に示した実施例にお
いても、トナーフィルミング層を除去する手段として、
図１に示した如きフィルミング層除去部材２４を用いる
ことができるほか、中抵抗の接触部材２９，３０によっ
て、中間転写ベルト１５上のトナーフィルミング層を除
去するように構成することもできる。その際、図６に示
した接触部材３９はブラシより成るため、かかる接触部
材３９によって効率よくトナーフィルミング層を除去す
ることができる。

【００６３】またブラシより成る接触部材３９には、ト
ナーや紙粉などの異物が付着する。特に接触部材３９が
フィルミング層除去手段を兼用していると、かかる接触
部に異物が付着し易くなる。

【００６４】そこで、図６に示す如く中抵抗繊維のブラ
シより成る接触部材３９に喰い込ませて接触させたフリ
ッカ部材３４を設け、ブラシローラ４２を回転させなが
らフリッカ部材３４によって接触部材３９への付着物を
除去するように構成することが好ましい。その際、フリ
ッカ部材３４によるブラシの摩擦帯電や帯電電荷のリー
クを防止するため、フリッカ部材３４を接触部材３９の
ブラシと同一材質とすることが望ましい。又、この場合
にはフリッカ部材３４が中抵抗体より成るので、これを
接地するとフィルミング層検出のための電荷がアース側
にリークするおそれがあるので、フリッカ部材３４を電
気的にフロート状態とし、かかるリークの発生を防止す
ることが有利である。

【００６５】ここで、図７及び図８は、図６に示した構
成によって実施した接触部材３９の帯電電位の測定結果
を示す。図７は、図６に示した中抵抗の接触部材３９、
すなわちブラシを中間転写ベルト１５から離隔させた後
の時間経過と、ブラシ芯金である支持部材４１の電位と
の相関特性の一例を示したものである。すなわち、ブラ
シ離隔時に支持部材４１に発生する電位の経時変化を示
したものである。図７及び図８に示した測定結果は、中
抵抗の接触部材３９として、炭素含有アクリル繊維（商
品名ＳＡ−７東レ株式会社製）によるループブラシを用
い、次のような仕様条件としたときのものである。

【００６６】（１）ループブラシは、３６０Ｄ／２４
Ｆ，６００ループ／inch²、毛足の長さ４．５mmのもの
とし、ブラシローラ４２の外径は１８mm、支持部材（芯
金）４１の外径は９mmのものとした。（２）中間転写ベルトと接触するときの、ブラシ接触ニ
ップ幅が９mmとなるように、その喰い込み量を設定し
た。（３）中間転写ベルトには炭素含有エチレンテトラフル
オロエチレンを主成分とする、厚さが１５０μの中抵抗
の中間転写ベルトを用いた。中間転写ベルト１５に対す
る接触部材３９の接触動作はソレノイドによって行っ
た。

【００６７】図７において、中間転写ベルト１５に接触
部材３９が接触しているときの支持部材４１の電位は０
Ｖであるが、接触部材３９の離隔と同時に初期電位Ｖ₀
が発生し、その後、指数関数的に減衰していく（図中実
線）。本発明は、この初期電位Ｖ₀が中間転写ベルトの
表面状態の変化、すなわちフィルミング層の形成程度の
変化と共に変化する現象を利用している。

【００６８】ブラシより成る接触部材３９の定期的な接
離動作により、接触部材３９の帯電電位の測定を実施
し、その初期電位Ｖ₀値の減少（あるいは増加）からベ
ルト表面上のトナーフィルミング層の増加を検出した場
合に、先に示したフィルミング層除去手段のベルト研磨
作用によってフィルミング層の除去動作を行う。また、
除去動作終了後あるいは動作途中でＶ₀値の検出を行う
ことによって、除去動作時の制御などを行うことも可能
である。このようにして、図６に示した接触部材３９を
フィルミング層除去手段として用いることにより、簡単
な構成でフィルミング層を効率良く除去することができ
るのである。

【００６９】図８は中抵抗の接触部材３９をフィルミン
グ層除去手段として用いた場合の、中間転写ベルトに対
するブラシ（接触部材３９）の摺接時間と、先のＶ
₀（離隔直後の検出電位）値との測定例を示す。すなわ
ち、トナーフィルミング層が形成された中間転写ベルト
１５に対するブラシ摺擦時間の経過に伴って、Ｖ₀値が
如何ように変化するかを示したものである。図中、実線
はブラシを９００rpmで回転させたときの測定例であ
り、二点鎖線はブラシを６００rpmで回転させたときの
測定例であり、又、破線はブラシを３００rpmで回転さ
せたときの測定例である。すなわち、フィルミング層除
去能力（フィルミング層の研磨能力）を変えた場合の特
性線を示しているのである。

【００７０】図中、Ｖnというのは、中間転写ベルト１
５の新品時の検出電位値であり、トナーによるフィルミ
ング層が形成（生成）されていない場合の検出電位値で
ある。トナーフィルミング層を除去していくと、接触部
材３９を中間転写ベルト１５から離隔した直後の検出電
位（初期電位）Ｖ₀の値はプラス側に増加する。この増
加速度は、トナーフィルミング除去能力（研磨能力）を
反映しており、本発明によってブラシの摺擦能力を測定
することもできる。フィルミング層が完全に除去される
と、Ｖ₀は一定となる（Ｖn）。

【００７１】したがって、先にも説明したように、初期
電位Ｖ₀が、予め定めた或る基準値Ｖs以下となった場合
に、フィルミング除去動作を実施し、Ｖ₀がベルト新品
時の値Ｖnに戻った時に除去動作を終了させるように、
制御回路により動作を制御すれば、最適な動作時間でフ
ィルミング除去を行うことが可能になる。

【００７２】むやみに、長い間、ブラシを中間転写ベル
トに対し摺擦させたのでは、中間転写ベルトの劣化を速
め、その寿命が短くなるおそれがあるが、最適な時間で
それを摺擦させれば、そのような早期の劣化を抑えるこ
とができ、中間転写ベルトの寿命を長くすることができ
るのである。

【００７３】ところで、上述した各実施例で使用される
中間転写ベルト１５は主成分が高分子材料より成ってい
る。例えば、前述のように炭素含有エチレンテトラフル
オロエチレン等の炭素含有フッ素系樹脂（比誘電率ε₁
≒２）より成っている。又、図６に示した接触部材３９
も、同じく主成分が高分子材料、例えば、炭素含有アク
リル系樹脂（比誘電率ε₁≒３）より成り、その形態は
例えばループブラシとなっている。

【００７４】従って、これらの材質条件により、中間転
写ベルト１５についてはマイナスに、ブラシ４２につい
てはプラスにそれぞれ帯電する。この発明において、両
者の材質は上記の物に限られないが、両者の比電電率の
差が大きい程、すなわち、摩擦帯電系列の中で両者の関
係が離れている程、大きな電位として検出することがで
きる。特に、両者の比誘電率の差が０．５以上であるこ
とが望ましい。

【００７５】ブラシ材質としては上記の条件を満足して
いれば、アクリル系樹脂に限定されないが、摺擦部材と
しての特性としては、比較的硬度の大きいアクリル系の
材料が望ましく、かかるブラシより成る接触部材３９を
用いれば、トナーフィルミング層を効率よく除去するこ
とができる。

【００７６】ここで、中間転写ベルト１５の表面にトナ
ーフィルミング層が形成されている場合、微視的に見て
図９（ａ）に示すように、中間転写ベルトとブラシより
成る接触部材３９が直接接触する部分と、トナー成分Ｔ
と接触部材（ブラシ）３９が接触している部分とがあ
る。この例では、トナーの主成分としてポリエステル系
樹脂（比誘電率ε₁≒３）を用いるので、トナー成分Ｔ
と接触部材３９の接触部分には電荷の移動が起こり難
く、接触部材との接触部分にのみ電荷移動が起こる（図
９（ａ））。従って、接触部材３９と中間転写ベルト１
５の離隔時に発生する電位Ｖ₀は比較的小さくなる。こ
れに対して、トナー成分が付着していない状態では、中
間転写ベルトと接触部材３９との実質的な接触面積が増
加するため、移動する電荷量も増加し（図９（ｂ））、
図８に示すように離隔後の電位Ｖ₀もプラス側に増加す
るのである。

【００７７】ところで、前述の各実施例において、中間
転写ベルト及び接触部材近傍の湿度が変化した場合、接
触部材及びベルト表面への吸着水分量や、両者の離隔時
の逆流電荷量が変化するため、接触部材離隔直後の電位
Ｖ₀も変化してしまう。また、接触部材離隔後の電位の
減衰は、気中への電荷漏洩が主要因となって起こるた
め、雰囲気の湿度に依存し、帯電半減時間は相対湿度の
増加と共に指数関数的に減少するようになる。図７中の
破線は、図６に示したブラシより成る接触部材３９の支
持部材（芯金）４１の電位が湿度上昇時に経時変化する
様子を示している。離隔直後の電位Ｖ₀は減少し、減衰
速度は増加している。

【００７８】このように、同じトナーフィルミング状態
の中間転写ベルトであっても、環境条件によって、支持
部材（芯金）４１の電位が変化してしまう。そこで、図
６に例示するように、ブラシより成る接触部材３９の近
傍に湿度検出センサ３５を設け、その検知値に応じて前
述した基準値Ｖs及びＶnをシフトさせるようにする。す
なわち、センサ３５の検出値に応じて、図示していない
補正手段により、比較手段の基準値Ｖsを補正するので
ある。例えば、湿度が高くなったときは、基準値Ｖsが
今までよりも小さくなるように補正する。

【００７９】温度が変わって、接触部材の支持部材電位
の経時変化が変わる場合には、同じように温度検出セン
サを接触部材の近傍に備えつけることで、そのような補
正を行うことができる。

【００８０】いずれにしても、ブラシ周囲の環境条件の
違いによって、基準値Ｖsを補正することにより、その
ような環境条件が変わっても、トナーフィルミング層の
除去条件や、クリーニング時の残留トナーの除去条件
や、転写条件などを最適なものに設定することができる
のである。なお、湿度や温度などの検出値と、基準値と
の相互のシフト量の関係は、予め実験的に把握しておく
ことができ、所定の記憶回路にそれらのデータ値をイン
プットすることで所期の目的を達成できる。

【００８１】上述した湿度ないしは温度検出センサに関
する構成も、前述した各実施例にそれぞれ適用できるも
のである。

【００８２】なお、図７に示したような電位の減衰過程
を利用して環境条件の変化を逆に検出することもでき
る。図６及び図７において、接触部材３９を中間転写ベ
ルト１５から離隔させてから一定時間後の支持部材４１
の電位をＶtとすると、電位の変化量ΔＶ（＝Ｖ₀−Ｖ
t）は、湿度の増加と共に増加する。従って、この変化
量ΔＶの大きさから湿度を検出することができ、変化量
ΔＶに応じて前述した基準値Ｖs及びＶnが補正されるよ
うに、これらをシフトさせることができる。すなわち、
中間転写ベルト１５と接触部材３９が離隔した直後の、
前述の電位検出手段の検出値と、一定時間後の検出値を
比較して電位検出変化量を検出する電位変化検出手段
（不図示）を設け、その電位変化量に応じて、前述の基
準値Ｖsを補正手段によって補正するのである。変化量
ΔＶと基準値のシフト量の関係についても、予め実験的
に求めることができ、これらのデータを所定の記憶回路
にインプットさせることで所期の目的を達成できる。こ
の場合には、湿度検出センサ３５（図７）や、温度検出
センサなどを新たに設ける必要がない。

【００８３】上述した基準値の補正に関する構成も、前
述した各実施例に適用できることは勿論である。

【００８４】以上説明した実施例では、接触部材１９，
２９，３９によって中間転写ベルト１５上のフィルミン
グ層の有無を検出し、その結果に応じて、制御手段によ
りフィルミング層除去動作を制御するように構成した
が、接触部材による検出結果に基づいて、トナー像を転
写するための転写手段の出力電圧を以下の如く制御する
ように構成することもできる。

【００８５】図３に示したペーパー転写ローラ１３は、
バイアス電圧電源Ｅ₂によって、中間転写ベルト１５上
のトナーと逆極性のバイアス電圧が印加され、中間転写
ベルト１５上のトナー像を記録媒体１６に転写するもの
であり、中間転写ベルト１５より成る担持体上のトナー
像を転写するための転写手段の一例を構成する。

【００８６】ここで、先にも説明したように、中間転写
ベルト１５の表面にフィルミング層が形成されると、上
述のぺーパー転写ローラ９によるトナー像の転写効率が
低下し、これによって画像品質が低下する。

【００８７】そこで、前述の接触部材１９，２９，３
９、電位検出手段及び比較手段などによって、中間転写
ベルト１５上に、転写効率の低下を招くようなトナーフ
ィルミング層が形成されたことが検出されたとき、電源
Ｅ₂によれペーパー転写ローラ１３へ印加する電圧値を
シフトさせ、最適電圧値に設定することによって転写効
率の低下を阻止することができる。例えば、中間転写ベ
ルト１５上にフィルミング層が形成されたとき、ペーパ
ー転写ローラ１３への印加バイアス電圧を今までよりも
高く設定し、転写効率の低下を防ぐのである。このよう
に、前述の電位検出手段による検出値と、予め定めた基
準値とを比較する比較手段による比較結果に基づいて、
図示していない制御手段によって、ペーパー転写ローラ
１３より成る転写手段の出力を制御し、転写効率の低下
を阻止することができる。このとき、検出値Ｖ₀と転写
電圧値のシフト量の関係は、予め実験的に求めておき、
これが記憶回路にインプットされている。

【００８８】また前述のように、本発明は図３に示した
感光体１のような潜像担持体を担持体とする画像形成装
置にも適用でき、かかる感光体１上のトナーフィルミン
グ層の有無も、前述した各構成によって検知することが
できるのであるが、この場合には図３に例示したベルト
転写ローラ５が、この担持体上のトナー像を転写するた
めの転写手段の一例を構成する。すなわち、この転写ロ
ーラ５には、バイアス電圧電源Ｅ₁によって、感光体１
上のトナーと逆極性の電圧を印加され、感光体１上のト
ナーを中間転写ベルト１５上に転写するのであるが、こ
の場合にも、ペーパー転写ローラ９に対するバイアス電
圧の大きさを制御したのと全く同様にして、ベルト転写
ローラ５へのバイアス電圧の大きさを制御することがで
きる。すなわち、電位検出手段の検出値と予め定めた基
準紹とを比較する比較手段による比較結果に基づいて、
感光体１上に転写効率を低下させるようなフィルミング
層が形成されたことが検出されたとき、制御手段によっ
て、ベルト転写ローラ５より成る転写手段の出力を制御
するのである。この場合も、ベルト転写ローラ５に印加
するバイアス電圧を高めて、転写効率の低下を阻止すれ
ばよい。

【００８９】上述した転写手段の出力を制御する構成
も、前述の各実施例にそれぞれ適用できるものである
が、この構成は、中間転写ベルト１５などの担持体を摺
接してフィルミング層を除去するフィルミング層除去手
段を設けない場合にも適用可能である。フィルミング層
を除去しなくとも、転写手段による転写効率の低下を防
ぐことができるからである。

【００９０】

【発明の効果】請求項１に記載の画像形成装置によれ
ば、従来より検出が難しくなっていたトナーフィルミン
グ層の検出が可能になると共に、そのような残留トナー
やトナーフィルミング層などを最適条件で除去すること
が可能になる。

【００９１】請求項２に記載の画像形成装置によれば、
上述した利点のほかに、接触部材の電位を簡単に検出す
ることが可能となる。

【００９２】請求項３に記載の画像形成装置によれば、
専用のフィルミング層除去手段を省略することも可能で
あり、これによって画像形成装置の構成を簡素化するこ
とができ、コスト的にも有利になる。

【００９３】請求項４及び５に記載の画像形成装置によ
れば、フィルミング層の形成程度に応じて最適な転写条
件を設定することができ、フィルミング層除去手段を設
けない場合にも、常に安定した高品質な画像を得ること
ができる。

【００９４】請求項６に記載の画像形成装置によれば、
接触部材であるローラ体表面の付着物を接触部材で清掃
除去することができると共に、その接触部材に起因して
生じるローラ体表面の電荷を除去することができ、フィ
ルミング層検出などのための電位検出を正確に行うこと
ができる。

【００９５】請求項７に記載の画像形成装置によれば、
接触部材であるブラシローラに付着した付着物を除去す
ることができると共に、フィルミング層検出のための電
荷のリークを効果的に防止することができ、特に接触部
材によってフィルミング層除去手段を構成した場合に効
果的である。

【００９６】請求項８に記載の画像形成装置によれば、
担持体に残留する電荷を除去することができ、担持体表
面のフィルミング層を正確に検出することができる。

【００９７】請求項９に記載の画像形成装置によれば、
湿度条件が変わっても、フィルミング層除去条件や転写
条件などを常に最適に設定できる。

【００９８】請求項１０に記載の画像形成装置によれ
ば、湿度センサなどを設けなくとも、環境変化に対応す
ることができる。

【００９９】請求項１１に記載の画像形成装置によれ
ば、フィルミング層の形成程度を更に精度良く検出する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例の画像形成装置に具備される接
触部材の電位検出構成部の要部のみを示した図である。

【図２】同上接触部材が電位検出位置に置かれた状態を
示す図である。

【図３】本発明一実施例の電子写真式の画像形成装置の
概略構成図である。

【図４】接触部材の周りに、清掃部材や除電部材などを
配設した例を示す図である。

【図５】別の例の接触部材電位検出構成部を示した図で
ある。

【図６】更に、別の例の接触部材電位検出構成部を示し
た図である。

【図７】接触部材であるブラシを中間転写ベルトから離
隔させた後のブラシ芯金電位の大きさの経時変化を示す
図である。

【図８】ブラシより成る接触部材が中間転写ベルトを摺
擦する時間の経過に伴って初期電位が如何ように変化す
るかを示す図である。

【図９】ブラシより成る接触部材と中間転写ベルトとの
接触界面における、トナーが存在の有無の違いに伴う電
位形成状態を説明するための図である。

【符号の説明】

６クリーニング装置１１クリーニング装置１９ローラ１９Ａ部分２６除電部材２７清掃部材２９接触部材３１支持部材３２ローラ３４フリッカ部材３５湿度検出センサ３９接触部材４１支持部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被担持物としてのトナー像又は記録媒体
を担持し、その被担持物が搬送されるように駆動される
担持体と、該担持体上に残留するトナー及びその他の付
着物を除去するクリーニング装置と、前記担持体に対し
て接離自在となっている絶縁性の接触部材と、担持体に
接触させた状態の絶縁性の接触部材を、その担持体から
離隔させたとき、この離隔直後に、その担持体に接触さ
せた絶縁性の接触部材部分の表面電位を検出する電位検
出手段と、この電位検出手段による検出値と予め定めた
基準値とを比較する比較手段と、当該比較手段による比
較結果に基づいて、前記担持体の表面に形成されたトナ
ーフィルミング層を除去するフィルミング層除去手段と
を有することを特徴とした画像形成装置。
【請求項２】被担持物としてのトナー像又は記録媒体
を担持し、その被担持物が搬送されるように駆動される
担持体と、該担持体上の残留トナー及びその他の付着物
を除去するクリーニング装置と、前記担持体に対し接離
自在に構成され、導電性の支持部材に支持された中抵抗
の接触部材と、担持体に接触させた状態の中抵抗の接触
部材を、その担持体から離隔させたとき、この離隔直後
に、前記支持部材の電位を検出する電位検出手段と、こ
の電位検出手段による検出値と予め定めた基準値とを比
較する比較手段と、当該比較手段による比較結果に基づ
いて、前記担持体の表面に形成されたトナーフィルミン
グ層を除去するフィルミング層除去手段とを有すること
を特徴とした画像形成装置。
【請求項３】前記接触部材が、前記フィルミング層除
去手段を兼用している請求項１又は２に記載の画像形成
装置。
【請求項４】被担持物としてのトナー像又は記録媒体
を担持し、その被担持物が搬送されるように駆動される
担持体と、該担持体上のトナー像を転写するための転写
手段と、その転写後に前記担持体上に残留するトナー及
びその他の付着物を除去するクリーニング装置と、前記
担持体に対して接離自在となっている絶縁性の接触部材
と、担持体に接触させた状態の絶縁性の接触部材を、そ
の担持体から離隔させたとき、この離隔直後に、その担
持体に接触させた絶縁性の接触部材部分の表面電位を検
出する電位検出手段と、この電位検出手段による検出値
と予め定めた基準値とを比較する比較手段と、当該比較
手段による比較結果に基づいて、前記転写手段の出力を
制御する制御手段とを有することを特徴とした画像形成
装置。
【請求項５】被担持物としてのトナー像又は記録媒体
を担持し、その被担持物が搬送されるように駆動される
担持体と、該担持体上のトナー像を転写するための転写
手段と、その転写後に前記担持体上の残留トナー及びそ
の他の付着物を除去するクリーニング装置と、前記担持
体に対し接離自在に構成され、導電性の支持部材に支持
された中抵抗の接触部材と、担持体に接触させた状態の
中抵抗の接触部材を、その担持体から離隔させたとき、
この離隔直後に、前記支持部材の電位を検出する電位検
出手段と、この電位検出手段による検出値と予め定めた
基準値とを比較する比較手段と、当該比較手段による比
較結果に基づいて、前記転写手段の出力を制御する制御
手段とを有することを特徴とした画像形成装置。
【請求項６】前記接触部材は回転可能なローラ体より
成り、このローラ体の表面を清掃する清掃部材と、この
清掃部材よりも、ローラ体の回転方向上の下流側に設け
られたローラ体表面除電用除電部材とを有する請求項１
乃至５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項７】中抵抗の接触部材は中抵抗の繊維より成
るブラシで構成され、このブラシに、電気的にフロート
状態にされたフリッカ部材を接触させた請求項２又は５
に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記担持体と前記接触部材との接触部、
又はこの接触部よりも担持体の移動方向上の上流側に、
担持体の除電手段を設けた請求項１乃至７のいずれか１
つに記載の画像形成装置。
【請求項９】前記接触部材の近傍の湿度を検出する湿
度検出センサと、該センサの検出値に応じて前記基準値
を補正する補正手段とを設けた請求項１乃至８のいずれ
か１つに記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記担持体と前記接触部材が離隔した
直後の、前記電位検出手段の検出値と、一定時間後の検
出値を比較して電位変化量を検出する電位変化検出手段
と、その電位変化量に応じて前記基準値を補正する補正
手段とを有する請求項１乃至９のいずれか１つに記載の
画像形成装置。
【請求項１１】前記担持体及び接触部材は、両者を構
成する材質の主成分が高分子材料より成り、担持体の主
成分と、接触部材の主成分との比誘電率の差が０．５以
上である請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の画像
形成装置。